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非線形最適化問題に対する安定的かつ効率的な集団的最適化手法に関する研究

非线性优化问题稳定高效的集体优化方法研究

基本信息

批准号：
19K04916
负责人：
高濱節子
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Hiroshima Shudo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K04916/
关键词：
非線形最適化問題多峰性最適化問題差分進化粒子群最適化近接グラフ集団的最適化手法失敗情報多腕バンディット問題非線形最適化ペナルティ関数法方向突然変異関数形状推定メタヒューリスティクス集団的最適化進化的計算

项目摘要

本研究の主な目的は，集団的最適化手法(POA)において，効率的に最適化を行うことが困難な多峰性問題，高次元問題，厳しい制約条件を持つ制約付き最適化問題を効率的に解くPOAを開発することである．本年度の主な研究成果は以下の通りである．①高次元の多峰性最適化問題(MOP)に対する最適化手法の検討：先行研究において多峰性問題を解くためにガブリエルグラフを用いた種分化型差分進化(DE)を提案したが，高次元問題に対する最適解の発見数が小さい．新たな近接グラフβRNGを提案し，βをMOPの次元に対応して制御することによって探索性能を向上できることを示した．②解集団の状態を用いたDEの探索性能向上に関する検討：JADEに対して，親から子へのベクトルを内向きベクトルと外向きベクトルに分類し、外向きベクトルの割合を用いて集団の探索状態を推定する方法を提案した．集団が収束している場合は収束を強化するように，移動している場合は移動を強化するようにパラメータを調整する方法を提案し，平均化された外向きベクトルで集団の移動方向を決定する方法を提案した．③解集団の状態を用いた粒子群最適化(PSO)の探索性能向上に関する検討：集団の重心と最良解の間の正規化距離DCBを提案した．DCBの値によって集団の探索状態を収束／移動と推定し，状態に応じた慣性重みwの動的制御と集団の移動加速度を提案した．④外向きベクトル率と平行体交叉による実数値GAの探索性能向上に関する検討：2親を対角頂点とする平行体内に一様に子個体を生成する２親交叉psBLXを提案した．子が親より良いときに親から子に向かうベクトルの内，重心から遠ざかる外向きベクトルの割合を用いて集団の探索状態を推定し，状態に応じてパラメータβを制御し，収束／移動を強化する方法を提案した．

The main purpose of this study is to solve the problem of group optimization (POA). This year's main research results are as follows. (1) To investigate the optimization method for high dimensional multimodal optimization problem (MOP): to study the optimal solution of MOP first, to solve MOP first, to solve MOP, to solve MOP The new approach to beta RNG is proposed in the context of beta MOP. (2) A method for estimating the state of exploration of a cluster is proposed. A method for determining the moving direction of a cluster is proposed. (3) The state of the solution is used in particle swarm optimization (PSO), and the exploration performance is discussed upward. The normalized distance between the center of gravity and the optimal solution is proposed. The DCB is proposed to estimate the exploration state of the group, and the inertial weight is proposed to control the acceleration of the group. 4. Extroversion rate and parallel body intersection rate are the most important factors for GA's exploration performance. 2-parent intersection rate and parallel body intersection rate are the most important factors. A method for estimating the state of exploration of a cluster of objects is proposed. The method for controlling the state of objects is proposed. The method for strengthening the cluster of objects is proposed.